Co to są ogniwa paliwowe?

Możliwość komentowania Co to są ogniwa paliwowe? została wyłączona Aktualności

Na pytanie odpowiada dr hab. inż. Jarosław Milewski, Politechnika Warszawska

Obraz sjeiti z Pixabay

Ogniwa paliwowe są urządzeniami które przetwarzają energie chemiczną paliwa w prąd elektryczny w procesach elektro­chemicznych. Taka zasada działania ozna­cza iż ogniwa paliwowe nie są ograniczone sprawnością cieplną obiegu Carnota, jak np. silniki Stirlinga, mikroturbiny czy silniki tłokowe; oraz nie posiadają wobec tego części ruchomych co pozwala na ich cichą pracę. Ogniwa paliwowe dzielone są na kilka różnych typów, gdzie jednym z podziałów jest ten z punktu widzenia temperatury ich pracy. Ogniwa pracujące w wyższych temperaturach (650 .. 1000°C) nie wymagają stosowania drogich katali­zatorów, wobec ich koszty jednostkowe
powinny być niższe od ogniw pracujących w niskich temperaturach.
Na dzień dzisiejszy, wydaj się, iż istnie­je nisza rynkowa dla wysokosprawnej, niskoemisyjnej elektrowni kogeneracyjej na bazie wysokotemperaturowego ogniwa paliwowego o mocy do 300 kW, spełnia­jącą wymagania dla rynku polegającym na potrzebie przedsiębiorstw posiadania własnego, niezależnego źródła energii elektrycznej oraz cieplnej. Tego typu elek­trownie działające na gaz ziemny znajdą w Polsce szerokie zastosowanie. Jednym z pomysłów jakie próbujemy realizować jest integracja ogniw z kotłem central­nego ogrzewania co daje kilka przewag, kocioł będzie niezależny energetycznie od zewnętrznego zasilania (obecnie zanik prądu w sieci skutkuje wyłączeniem kotła i brakiem ogrzewania), zasilanie wydzielonych sieci przedsiębiorstw, możliwości pracy wyspowej, jak sprze­daży do sieci. W tym celu, Politechnika Warszawska powołała spółkę spin-off/ start-up Fuel Cell Poland sp. z o.o., której celem jest opracowanie nowych rozwiązań i komercjalizacja węglanowych ogniw paliwowych do zastosowania w małych zakładach przemysłowych, osiedlach klastrach i spółdzielniach energetycznych. Na świecie natomiast, najbardziej dojrzałą technologie ogniw paliwowych można zaleźć wśród producentów węglanowych ogniw paliwowych (ang. Molten Carbona­te Fuel Cell–MCFC), gdzie istnieje bardzo silna koncentracja–potentatami są 2 firmy: POSCO z Korei oraz Fuel Cell Energy ze Stanów Zjednoczonych, wraz ze swoimi spółkami zależnymi, które zdominowały rynek dużych urządzeń stacjonarnych o mocach od 250 kWe do 3,6 MWe, które połączone w zespoły stanowić elektrownie o mocy zainstalowanej 60 MWe. Takie działające projekty zostały zrealizowane i oddane do eksploatacji, głównie w Korei Południowej oraz USA.
Dalszy rozwój nowych wysokotempera­turowych technologii ogniw paliwowych w Polsce przyniesie daleko idące i trudne do przecenienia korzyści dla gospodarki naszego kraju. Efektem końcowym będzie stworzenie uniwersalnego procesu techno­logicznego o wysokiej wydajności na skalę światową, który mógłby zostać dostosowa­ny do źródeł małych mocy do 300 kW.

Udostępnij...Share on FacebookTweet about this on TwitterShare on LinkedInEmail this to someone